Hướng dẫn nhanh về thanh phân phối điện PDU

Thanh phân phối điện, còn được gọi là PDU, dùng để chỉ một thiết bị có nhiều đầu ra được thiết kế để điều khiển và phân phối năng lượng điện, thường được sử dụng trong giá đỡ của thiết bị mạng đặt tại trung tâm dữ liệu.

PDU cơ bản thực hiện công việc tương tự như một dải nguồn, cung cấp nhiều thiết bị sử dụng dòng điện của một nguồn điện duy nhất, chẳng hạn như ổ cắm trên tường. PDU gắn trên giá mà chúng ta sẽ thảo luận hôm nay gắn trực tiếp vào giá thiết bị để giám sát và điều khiển nguồn điện, hỗ trợ cân bằng tải điện cho một số thiết bị cụ thể như máy chủ và bộ chuyển mạch. Và nó thường có chiều rộng 19 inch hoặc 23 inch. Khác với các loại PDU khác được thiết kế để gắn trên tường hoặc gắn vào bên cạnh giá đỡ thiết bị, các PDU giá đỡ sẽ giảm khoảng cách giữa nguồn điện đầu ra của PDU và nguồn điện đầu vào của các thiết bị sẽ nhận điện.

Theo các tiêu chuẩn phân loại khác nhau, PDU dạng rack có nhiều loại cho các ứng dụng khác nhau: PDU thông minh & không thông minh, PDU một pha & ba pha, PDU dọc & ngang, v.v. Các loại PDU hiện có trên thị trường sẽ cung cấp cho bạn thông tin toàn diện giới thiệu về các PDU khác nhau.

Lợi ích của việc áp dụng một đơn vị phân phối điện

Giảm chi phí năng lượng

Sử dụng PDU có nghĩa là chạy nhiều đầu ra khác nhau từ cùng một nguồn. Do đó, việc truyền năng lượng sẽ dễ dàng hơn nhiều và tránh mọi lãng phí không cần thiết.

Cung cấp độ tin cậy cho phụ tải điện

PDU có thể giúp liên kết từng ổ cắm với một thiết bị máy tính hoặc mạng để có nhiều đầu ra nguồn tích hợp. Việc áp dụng giải pháp PDU sẽ giúp bảo vệ khỏi mất dữ liệu và thời gian ngừng hoạt động do phích cắm bị ngắt kết nối.

Tạo một cơ cấu có tổ chức

Nói một cách đơn giản, không còn lộn xộn nữa. Hệ số dạng tối ưu chiếm ít không gian hơn để sử dụng không gian giá hiệu quả. Hơn nữa, tình trạng hàng trăm sợi dây khác nhau chạy khắp nơi dẫn đến những nơi khác nhau sẽ không còn tồn tại nữa. PDU sẽ là trung tâm điều khiển trung tâm của tất cả các đầu ra nguồn.

Cung cấp cài đặt thuận tiện và linh hoạt

Các PDU giá đỡ thường nhẹ để lắp. PDU có mạch mã màu giúp dễ dàng xác định các pha đến dãy đầu ra nhằm hỗ trợ cách ly lỗi hoặc cân bằng tải. Các PDU giá có sẵn ở định dạng dọc hoặc ngang và có thể được xây dựng tùy chỉnh để phù hợp với yêu cầu nguồn điện cụ thể từ một số nhà cung cấp. Hầu hết chúng đều linh hoạt và tiết kiệm chi phí để đáp ứng các yêu cầu mạng khác nhau.

Có bao nhiêu loại ổ cắm cho PDU?

Đối với ổ cắm PDU, hầu hết chúng đều tuân theo tiêu chuẩn NEMA do Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia Hoa Kỳ đặt ra. Đầu nối NEMA bao gồm phích cắm và ổ cắm điện được sử dụng cho nguồn điện xoay chiều ở Bắc Mỹ và các quốc gia khác sử dụng tiêu chuẩn này.

Các thiết bị nối dây NEMA được chế tạo ở mức dòng điện từ 15 đến 60 ampe (A) với mức điện áp từ 125 đến 600 volt (V). Con số theo sau dấu gạch nối có nghĩa là xếp hạng hiện tại của thiết bị, trong khi các chữ cái có ý nghĩa khác nhau—R là viết tắt của "Ổ cắm" trong khi P tượng trưng cho "Cắm" và L biểu thị khóa (ổ cắm hoặc phích cắm). Ví dụ: 5-15R là ổ cắm ba dây, hai cực 125 V phổ biến được định mức cho 15 A. Có cùng mức điện, L5-15R là một thiết kế khóa không tương thích về mặt vật lý với lưỡi thẳng 5 -15 thiết kế. Và 5-30R có cùng cấu hình hai cực, ba dây và định mức 125 V, nhưng được định mức ở mức 30 A.

Mỗi PDU giá đỡ đều cung cấp một số ổ cắm/ổ cắm nhất định khác nhau tùy theo kích thước vật lý (tức là chiều dài, chiều rộng và chiều sâu) của PDU, cũng như tổng không gian có sẵn và khả năng xử lý nguồn của PDU. Ví dụ: PDU gắn trên giá 1U có đủ không gian để xử lý tám ổ cắm 120V/15A Nema 5-15R. Và một PDU gắn trên giá 2U lớn hơn với nhiều không gian khả dụng hơn và có thể xử lý mức tiêu thụ điện năng lớn hơn có thể hỗ trợ 20 ổ cắm 120V/15A Nema 5-15R.

Do Ủy ban Kỹ thuật Điện (IEC) đặt ra, IEC 60320 là một tiêu chuẩn khác quy định các đầu nối không khóa để kết nối dây nguồn với các thiết bị điện. Điện áp không được vượt quá 250 V (ac) trong khi dòng điện định mức không được vượt quá 16 A. Ổ cắm tiêu chuẩn C13 và C19 được trang bị hệ thống khóa dây để tránh tình trạng ngắt kết nối ngẫu nhiên thường thấy trên máy chủ, bộ định tuyến và bộ chuyển mạch . Phích cắm C14 cho phích cắm C13 và C20 cho phích cắm C19 là giải pháp tương thích phổ quát.

Dưới đây là hình ảnh một số loại ổ cắm thông dụng:

Các thiết kế nguồn PDU điển hình là gì?

Thiết kế nguồn PDU truyền thống

Trong thiết kế nguồn PDU truyền thống với các PDU giá cơ bản, một UPS (Nguồn điện liên tục) thường được sử dụng để hỗ trợ các máy chủ, thiết bị chuyển mạch và thiết bị lưu trữ. Khi mất điện, bảo trì hoặc thay thế UPS, thiết bị sẽ cần phải tắt.

Kiểu thiết kế này dễ thực hiện và ít rủi ro cho các kỹ sư thiết kế. Tuy nhiên, nhược điểm của những thiết kế như vậy là khác nhau, chẳng hạn như tiêu tốn không gian sàn, gián đoạn luồng không khí được sử dụng để làm mát và nguy cơ xảy ra lỗi của con người khi làm việc với cầu dao và cáp không có mối liên hệ rõ ràng với một mục đích nhất định. trọng tải. Hơn nữa, cách triển khai nguồn điện truyền thống này trong các trung tâm dữ liệu không linh hoạt và không có khả năng thích ứng, điều này sẽ tốn kém chi phí và thời gian khi nâng cấp.

Thiết kế nguồn MBP PDU

PDU bỏ qua bảo trì (MBP) cho phép chuyển tải liền mạch tải điện từ nguồn UPS sang nguồn điện lưới để thiết bị được kết nối hoạt động không bị gián đoạn. Không cần tắt thiết bị, nguồn điện có thể được ngắt khỏi UPS khi cần thay thế. UPS lấy nguồn điện đầu vào từ MBP thông qua ổ cắm chuyên dụng tách biệt với ổ cắm dành cho các thiết bị được kết nối.

Thiết kế nguồn ATS PDU

PDU ATS (Công tắc chuyển nguồn tự động) cung cấp nguồn dự phòng cho thiết bị chỉ có một nguồn điện. Chúng phân phối dòng điện không được lọc đến các ổ cắm từ phích cắm dự phòng. Dây nguồn kép có thể được cắm vào các nguồn điện riêng biệt để cung cấp nguồn dự phòng cho thiết bị kết nối một dây. Nếu nguồn điện cho nguồn sơ cấp vượt quá ngưỡng dưới hoặc ngưỡng trên hoặc nếu mất điện, PDU sẽ chuyển sang nguồn điện thứ cấp để đảm bảo hoạt động liên tục. Khi nguồn điện vào ổn định, PDU sẽ chuyển trở lại nguồn điện chính. Dòng điện rút ra cho thiết bị được kết nối được hiển thị bằng ampe trên màn hình LCD phía trước để theo dõi tải theo thời gian thực.

Sau khi so sánh ba thiết kế điển hình này, có thể kết luận rằng thiết kế truyền thống đầu tiên phù hợp hơn với một số ứng dụng đơn giản trong các tình huống mạng phạm vi nhỏ. Đối với một số trung tâm dữ liệu quy mô lớn, kiểu thiết kế này không còn phù hợp để đáp ứng các thỏa thuận cấp độ dịch vụ CNTT. Các giải pháp MBP PDU và ATS PDU có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy của hệ thống với tác động chi phí nhỏ, tối ưu cho việc phân phối điện hiện tại.

Cài đặt PDU ở đâu?

Nhiều bộ phân phối điện trên giá có loại 0U, 1U hoặc 2U. “U” là viết tắt của đơn vị đo lường cho các sản phẩm rack, PDU và UPS. Thông thường, các PDU gắn trên giá có thể được gắn theo chiều ngang hoặc chiều dọc bên trong hoặc bên ngoài giá đỡ tủ.

PDU ngang thường có chiều cao 1U hoặc 2U và được thiết kế để lắp vào giá đỡ thiết bị rộng 19 inch tiêu chuẩn EIA-310. Do kích thước nhỏ hơn, PDU ngang thường có ít ổ cắm hơn nhưng có thể được gắn phía trên, bên dưới hoặc ở giữa các bộ phận của giá đỡ tủ rack.

PDU dọc được gắn trên các thanh ray thẳng đứng của vỏ giá đỡ tủ mạng, được gọi là 0U. Gắn nó theo chiều dọc có nghĩa là bạn không chiếm không gian lắp ngang có giá trị khỏi thiết bị khác của mình. PDU dọc thường dài hơn và có tới 40 ổ cắm.

So sánh hai phương pháp lắp đặt này, có thể kết luận rằng các thiết bị ngang bị giới hạn về số lượng ổ cắm có thể đặt trong PDU do chúng bị giới hạn bởi chiều rộng của giá đỡ, trong khi các thiết bị dọc dài hơn có thể cung cấp nhiều ổ cắm hơn.

Triển vọng tương lai của PDU là gì?

Các nhà thiết kế trung tâm dữ liệu thường phải đối mặt với những thách thức trong việc quản lý năng lượng. Sau khi trải qua các vòng quay liên tục, các PDU hiện tại có thể giúp điều chỉnh điện áp trong môi trường trung tâm dữ liệu cũng như cung cấp dữ liệu thời gian thực về công suất đầu vào và đầu ra của cơ sở hạ tầng CNTT, từ đó cho phép quản lý nguồn điện tốt hơn khi thiết bị gặp sự cố. Do đó, PDU vẫn sẽ là thành phần quan trọng để quản lý và phân phối nguồn điện đến các thiết bị chuyển mạch, máy chủ và các thiết bị mạng khác trong trung tâm dữ liệu.

Theo thống kê, thị trường Đơn vị phân phối điện toàn cầu sẵn sàng tăng trưởng với tốc độ CAGR khoảng 7,1% để đạt khoảng 5,2 tỷ USD vào năm 2024 trong giai đoạn dự báo. Đối với thị trường PDU toàn cầu, Bắc Mỹ vẫn chiếm thị phần lớn nhất đồng thời chứng kiến ​​nhu cầu ngày càng tăng đáng kể của các nước trong khu vực APAC như Ấn Độ và Trung Quốc. PDU thông minh, trong số nhiều loại PDU khác nhau, được dự đoán sẽ chiếm thị phần lớn nhất từ ​​​​năm 2020 đến năm 2024 trong giai đoạn dự báo. Việc áp dụng Viễn thông & CNTT ngày càng tăng cho các trung tâm dữ liệu mới sẽ khuyến khích các quản trị viên đầu tư nhiều hơn vào việc nâng cấp cơ sở vật chất hiện có hoặc xây dựng cơ sở mới, điều này cho thấy triển vọng đầy hứa hẹn của PDU. Phân tích Thị trường của Thanh Phân phối Điện (PDU) sẽ cung cấp báo cáo chuyên sâu về thị trường về xu hướng hiện tại và tương lai của PDU cho bạn.